嵌入式设备的FLASH划分

本文详细阐述了嵌入式设备中FLASH和硬盘的存储应用,并介绍了使用FIS进行初始化、创建、加载、写入操作的过程,以及如何在版本发布时使用flash_readme.txt文件记录加载过程。

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一般嵌入式设备的存储分两类,FLASH和硬盘。在设计软件时,需要根据需要和硬件情况进行空间划分。这次用到FLASH存储。顺便总结下。

版本发布的时候,一般有一个 flash_readme.txt文件,里面记录了各个部分加载的过程。

 

首先是fis init -f   -- Initialize Flash Image System (FIS)

 

然后fis createfis create -- Create flash image

fis create {-b data address} {-l length} [-f flash address] [-e entry] [-r relocation address] [-s data length] [-n ] [name]

 

..fis load [-b load address] [-c ] [-d ] [name]

 

..exec -c "console=ttys0,115200 root = 31:01 rootfstype = squashfs init = /sbin/init mem=64M"定义设备信息

 

load -r -v -b  语法fis load [-b load address] [-c ] [-d ] [name]功能Load flash image

 

fis write {-b mem_address} {-l length} {-f flash_address}  功能-- Write flash area

需要load的内容包括:内核,系统分区,只读配置分区,用户分区,可写配置分区。

bootloader 一般采用redboot,映射到cpu首地址0xbf00 0000.空间大小0x4 0000B。

其他分区根据需要进行设计,不重叠即可。

 

 

 

<think>嗯,用户问的是嵌入式系统中FLASH区域划分设计意义。首先,我需要回忆一下嵌入式系统的基础知识。FLASH存储器在嵌入式系统中非常重要,因为它通常用来存储程序代码、配置数据等。不过,用户可能已经知道这些基本概念,所以他们更想知道划分区域的具体原因和好处。 接下来,我得考虑嵌入式系统的实际应用场景。比如,不同的嵌入式设备可能有不同的需求,比如固件升级、数据存储、系统配置等。这时候,FLASH区域的划分可能涉及到启动加载程序、应用程序代码、备份区域、参数存储等部分。用户可能想了解这些划分如何提高系统的可靠性和效率。 然后,我需要思考设计FLASH区域划分的关键点。比如,为什么要将Bootloader单独划分出来?可能是因为Bootloader需要独立运行,确保系统能够正确启动,甚至在主程序损坏时进行恢复。另外,数据与代码分离可能有助于防止数据写入时影响代码的执行,这也是一个安全性的考虑。 还有固件升级的部分,双区设计(A/B分区)可能允许系统在升级失败时回滚到之前的版本,这提高了系统的可靠性。此外,权限管理也是一个重点,不同的区域可能有不同的访问权限,防止未经授权的修改,增强安全性。 用户可能还关心性能优化,比如将频繁读取的代码放在访问速度更快的区域,或者通过分块管理减少擦写次数,延长FLASH寿命。这些都是实际设计中需要考虑的因素。 另外,错误处理和调试信息存储区域可能对开发和维护有帮助,记录运行日志或崩溃信息,方便问题追踪。兼容性和扩展性方面,保留未使用的区域可以为未来功能升级提供空间,避免硬件改动。 最后,总结这些设计意义,确保回答结构清晰,覆盖主要方面,同时用例子帮助理解。可能需要检查是否有遗漏的重要点,比如不同厂商的FLASH特性是否会影响划分策略,或者具体行业的标准要求。确保回答准确且易于理解,避免使用过于专业的术语,但又要足够详细,满足用户的需求。</think>嵌入式系统中FLASH区域划分设计意义主要体现在以下几个层面: --- ### 一、功能隔离与系统可靠性 1. **Bootloader独立分区** - 例如:划分$$0x0800\_0000-0x0800\_3FFF$$专门存储Bootloader - 意义:确保系统启动代码与应用程序物理隔离,避免误擦写导致系统无法启动 2. **数据与代码分离** - 典型场景:将用户配置参数存储在独立的FLASH扇区(如$Sector\ 7$) - 优势:防止数据频繁写入引发的代码区意外损坏 --- ### 二、固件升级与容错机制 1. **双区备份设计(A/B分区)** - 结构示例: $$App\_A:0x0800\_4000-0x0803\_FFFF$$ $$App\_B:0x0804\_0000-0x0807\_FFFF$$ - 作用:支持OTA升级失败时自动回滚,成功率提升可达70%以上 2. **校验信息专用区** - 存储CRC/MD5校验值和版本号,例如: $$Header=\{CRC32:0xA1B2C3D4, Ver:2.1.5\}$$ - 确保固件完整性和版本可控性 --- ### 三、存储效率与寿命优化 1. **擦写次数均衡** - 日志区采用循环队列结构: $$Log\_Buffer[N] = \{Sector\ 10, Sector\ 11, ..., Sector\ 15\}$$ - 通过磨损均衡算法延长FLASH寿命3-5倍 2. **分块粒度控制** - 根据数据类型选择扇区大小: - 4KB扇区存储高频更新数据 - 128KB扇区存储静态代码 --- ### 四、安全防护 1. **权限隔离** - 典型实现: - 只读区:存储加密密钥($AES\_Key[32]$) - 读写区:用户可配置参数 - 防止未授权访问敏感数据 2. **安全启动链** 划分信任根区域: $$Secure\_Boot\_Root:0x080F\_F000-0x080F\_FFFF$$ 存储数字证书链实现安全验证 --- ### 五、调试与维护 1. **崩溃日志区** 保留最后128字节记录异常上下文: $$Crash\_Dump=\{PC:0x1234, LR:0x5678, Regs[...]\}$$ 2. **工厂校准数据** 单独划分$Sector\ 0$存储传感器校准参数,避免与应用程序耦合 --- ### 设计实践建议 1. **地址映射策略** ```c #define BOOT_START 0x08000000 #define APP_A_START 0x08004000 #define CONFIG_ADDR 0x080F8000 ``` 2. **典型划分比例** | 区域类型 | 占比 | 典型用途 | |------------|--------|-------------------| | Bootloader | 2-5% | 启动和底层驱动 | | 应用程序 | 60-75% | 主业务逻辑 | | 备份区 | 15-20% | OTA镜像/回滚 | | 参数区 | 5-10% | 设备配置/历史数据 | 这种层级化的设计使系统兼具可靠性、可维护性和扩展性,是满足功能安全标准(如IEC 61508)的基础架构要求。
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